Google
Câu hỏi: Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m và vật nhỏ khối lượng m=1 kg được đặt trên giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục lò xo, hệ số ma sát trượt giữa giá đỡ và vật nhỏ là 0,1. Vật tích điện q=+2.10-5 C đặt trong điện trường đều nằm ngang có chiều cùng với chiều dương từ M đến O (tại M lò xo nén 10 cm, tại O lò xo không biến dạng), có độ lớn 5.104 V/m. Ban đầu giữ vật ở M rồi buông nhẹ để con lắc dao động. Lấy g=10 m/s2. Tốc độ lớn nhất của vật nhỏ đạt được khi dao động ngược chiều dương là
A. $40 \sqrt{5} \mathrm{~cm} / \mathrm{s}$
B. $20 \sqrt{5} \mathrm{~cm} / \mathrm{s}$
C. $80 \mathrm{~cm} / \mathrm{s}$
D. $100 \mathrm{~cm} / \mathrm{s}$
A. $40 \sqrt{5} \mathrm{~cm} / \mathrm{s}$
B. $20 \sqrt{5} \mathrm{~cm} / \mathrm{s}$
C. $80 \mathrm{~cm} / \mathrm{s}$
D. $100 \mathrm{~cm} / \mathrm{s}$
$
\begin{aligned}
& \mathrm{F}=\mathrm{qE}=2 \cdot 10^{-5} \cdot 5 \cdot 10^4=1(\mathrm{~N}) \\
& \mathrm{F}_{\mathrm{ms}}=\mu \mathrm{mg}=0,1 \cdot 1 \cdot 10=1(\mathrm{~N})
\end{aligned}
$
Ban đầu $\left\{\begin{array}{l}F=F_{m s} \\ F \uparrow \downarrow F_{m s}\end{array}\right.$ nên vật dao động quanh vị trí lò xo không biến dạng với biên độ $10 \mathrm{~cm}$.
Khi đến biên dương và quay lại thì vật dao động quanh vtcb mới dãn
$
\begin{aligned}
& \Delta \mathrm{l}=\dfrac{\mathrm{F}+\mathrm{F}_{\mathrm{ms}}}{\mathrm{k}}=\dfrac{1+1}{100}=0,02 \mathrm{~m}=2 \mathrm{~cm} \rightarrow \mathrm{A}=10-2=8 \mathrm{~cm} \\
& \omega=\sqrt{\dfrac{\mathrm{k}}{\mathrm{m}}}=\sqrt{\dfrac{100}{1}}=10 \mathrm{rad} / \mathrm{s} \\
& \mathrm{v}_{\max }=\omega \mathrm{A}=10.8=80(\mathrm{~cm} / \mathrm{s})
\end{aligned}
$
\begin{aligned}
& \mathrm{F}=\mathrm{qE}=2 \cdot 10^{-5} \cdot 5 \cdot 10^4=1(\mathrm{~N}) \\
& \mathrm{F}_{\mathrm{ms}}=\mu \mathrm{mg}=0,1 \cdot 1 \cdot 10=1(\mathrm{~N})
\end{aligned}
$
Ban đầu $\left\{\begin{array}{l}F=F_{m s} \\ F \uparrow \downarrow F_{m s}\end{array}\right.$ nên vật dao động quanh vị trí lò xo không biến dạng với biên độ $10 \mathrm{~cm}$.
Khi đến biên dương và quay lại thì vật dao động quanh vtcb mới dãn
$
\begin{aligned}
& \Delta \mathrm{l}=\dfrac{\mathrm{F}+\mathrm{F}_{\mathrm{ms}}}{\mathrm{k}}=\dfrac{1+1}{100}=0,02 \mathrm{~m}=2 \mathrm{~cm} \rightarrow \mathrm{A}=10-2=8 \mathrm{~cm} \\
& \omega=\sqrt{\dfrac{\mathrm{k}}{\mathrm{m}}}=\sqrt{\dfrac{100}{1}}=10 \mathrm{rad} / \mathrm{s} \\
& \mathrm{v}_{\max }=\omega \mathrm{A}=10.8=80(\mathrm{~cm} / \mathrm{s})
\end{aligned}
$
Đáp án C.